结构推理 什么是Na+、K+-ATP酶?有什么生理功能?
【正确答案】动植物及微生物的细胞内外都存在明显的Na+、K+梯度差,细胞内是高K+低Na+,细胞外则是高Na+低K+,这显然是Na+、K+逆浓度梯度主动运输的结果,执行这种运输功能的体系称为Na+、K+-离子泵,它利用水解ATP获取能量,推动K+吸收和Na+的排出,因此又叫Na+、K+-ATP泵或Na+、K+-ATP酶。
   该酶是由2个α亚基及2个β亚基组成的四聚体内在蛋白,其中α亚基是催化亚基,它面向细胞质的一端有Na+和ATP的结合位点,向细胞外一端有K+结合位点。B亚基是一个糖蛋白,功能尚不清楚。该酶作用机制可用构象变构假说解释,当膜内有Na+存在时,ATP末端的磷酸基与Na+、K+-ATP酶的α亚基上的天冬酰胺残基结合,磷酸化引起ATP酶构象的变化,酶被激活,把Na+泵出膜外,随后,膜外K+又引起ATP酶脱磷酸化,酶恢复到原来的构象,同时把K+运入膜内。由于酶不断地工作,使Na+、K+不断地泵出膜和泵入膜。据研究每消耗1分子ATP,可向膜外泵出3个Na+,向膜内泵入2个K+,这种不对称运输使K+在膜内不断累积,Na+在膜内不断减少,形成了膜内外Na+、K+浓度梯度和电化学梯度。
【答案解析】